Успехи вызвали новую трудность. При взаимодействии аппарата и воздуха возникали неведомые силы, природу которых надо было знать, чтобы подниматься в небо без опаски. Наука летания писалась кровью смельчаков.
«Русские крылья будут могучи и сильны, как сама нация», — говорил Жуковский. В 1904 году он организует первый в мире аэродинамический институт под Москвой, в Кучине. Позже появляются лаборатории Эйфеля в Париже и Прандтля в Геттингене. Жуковский создает вихревую теорию крыла, открывает людям тайну подъемной силы, ставит на научную основу теорию винта, и это станет началом нового раздела аэродинамики. Жуковский и Чаплыгин показывают, какими должны быть крылья самолета, Чанлыгин пишет работу «О газовых струях»... У людей появилась возможность не на глаз, не наобум строить самолеты, а точно рассчитывать их.
Конечно, и до появления теории подъемной силы крыла талантливые инженеры находили нужные формы своих летающих конструкций. Не одну сотню часов потратили Райты на продувку моделей в самодельной аэродинамической трубе, прежде чем подняли в воздух свой аэроплан. Однако именно теория Жуковского позволит позже разработать толстое консольное крыло с внутренними, а не внешними расчалками — крыло, и поныне применяемое в металлическом самолетостроении.
В трудные годы взлетала Россия в небо. Потерпела поражение революция 1905 года. Проиграна война с Японией. К общим добавились и частные неприятности. Неудачно сложились отношения Жуковского с миллионером Рябушинским, на средства которого был построен Кучинский институт.
— Рябушинский — человек неглупый, — говорил о нем Стечкин, — больше меценат, чем радетель науки. Ему хотелось чем-то себя обессмертить, не давали покоя лавры Эйфеля — башня в Париже, потому он одно время и помогал Николаю Егоровичу.
Жуковский уходит из Кучина и разрабатывает проект нового научно-исследовательского института с большим кругом задач. Однако правительство признало создание такого центра «пока нецелесообразным, тем более что ныне не представляется даже возможности судить, будет ли контингент слушателей подобных учреждений настолько велик, чтобы оправдать их самостоятельное существование». Время показало, что за контингентом слушателей у Жуковского дело не стало, и какие это были слушатели! То, что не представлялось возможным чиновничьей рутине, стали на деле осуществлять студенты Императорского московского технического училища Стечкин, Ветчинкин, Юрьев, Ушаков, Сабинин, Архангельский, Туполев, Мусинянц — энтузиасты авиационного кружка Жуковского, будущие теоретики и конструкторы. Жуковский заразил авиацией техническое училище. Заболел ею на всю жизнь и студент Стечкин. Он стал старостой авиационного кружка. Андрей Николаевич Туполев вспоминал: «В кружке Жуковского каждый из нас имел свое прозвище. Так вот про Стечкина Николай Егорович сказал: «Это наша голова!»
